Устройство для изготовления полупроводниковых приборов

Союз Советскик Соцнаннстыческих республик(22) Заявлено 01.1079 (21) 2839321/18-21с присоединением заявки йо(23) Приоритет -Опубликовано 15.09.81, бюллетень ЙЯ 34Дата опубликования описания 150%81 51)М .(з Н 01 1, 31/18 Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытий(71) Заявитель(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ Изобретение относится к электрон ной технике, в частности к устройствам для изготовления полупроводниковых приборов, чувствительных к инфракрасному излучению, преимущественно иммерсионных болометров.Известно устройство для изготовления полупроводниковых приборов, содержащее станину, нагреватель линзы и нагреватель активного элемента, в котором активный элемент крепится к линзе с помощью легкоплавкой фазы 1).Недостаток данного устройства- отсутствие контроля толщины иммерси онного слоя между линзой и чувствительным элементом.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для изготовления полупровод- О никовых приборов, содержащее станину с закрепленными на ней предметным столом, соединенным с механизмом перемещения, нагревателем линзы, нагревателем активного элемента, мани пулятор, микроскоп и приборы контроля и поддержания температуры Г 23 .Однако данное устройство не обеспечивает контроль толщины промежуточного иммерсионного слоя между актив- Ю ным элементом и линзой, тРебуемой равномерности иммерсионного слоя и имеет низкую производительность изза необходимости охлаждения печи йосле каждого цикла для последующей ориентации активного элемента относительно оптической оси линзы, которую можно обеспечить только на холодной линзе,и,кроме того, отсутствует возможность управления толщиной указан- . ного слоя,Цель изобретения - повькаение выхода годных приборов путем получения заданной равномерной толщины иммерсионного слоя.Цель достигается тем, что устройство для изготовления полупроводниковых приборов, содержащее станину с закрепленными на ней предметным столом, соединенным с механизмом пе" ремещення, нагревателем линзы, нагревателем активного элемента, манипулятор, микроскоп и приборы контроля и поддержания температуры, снабжено блоком контроля иммерсионного слоя в процессе спекания, соединенным с линзой и нагревателем активного элемента, выполненным в виде стержня, контактная поверхность которого параллельна фокусной плоскости линзы, а нагреватель линзы расположен коаксиально нагревателю активного элемента и теплоизолирован отнего, при этом питание нагревателейвыполнено независимым,Кроме того, устройство снабженокольцевой замкнутой трубкой с отверстиями для подачи охлаждающего воздуха, расположенной соосно нагревателям,1На фиг, 1 представлено устройствообщий вид; на Фиг, 2 - Фрагмент болометра с активным элементом до спекания; на фиг. 3 - то же, э процессеспекания,Устройство смонтировано на кронштейне 1 и содержит манипулятор 2,микроскоп 3 и нагревательную головку4. Манипулятор 2 состоит иэ двух взаимно перпендикулярных кареток 5 и б,перемецаемых с помощью винтов 7. Наверхней каретке б установлен поворот.ный диск 8, в центральное отверстиекоторого эапрессована втулка 9 изтеплостойкого изоляционного материала (например, фторопласта), Расточкавтулки 9 служит для центрированиялинзы 10 болометра. Нагревательнаяголовка 4 содержит нагреватель линзы, выполненный в виде спирали 11,намотанной через слюдяную прокладку12 на медный корпус 13. Температуранижней части корпуса 13 измеряетсятермопарой 14. Нагреватель чувствительного элемента состоит из спирали15, внутри которой с небольшим зазором размещается полый стержень 16.Температура донышка стержня измеряется термопарой 17, Стержень 16 центрируется двумя втулками 18, вставленными в центральные отверстия двухтеплостойких шайб 19, изготовленныхиз кварцевого стекла, и может перемещаться э вертикальном направлении.Корпус 13 и стержень 16 теплоизолированы друг от друга и от несущего ихкронштейна 20 с помощью теплоизоляционных колец 21 и прокладок 22. Кронштейн 20 оканчивается шаровым хвостовиком, шарнирно закрепленными навертикальной поворотной оси 23, чтопозволяет выставить донышко пологостержня 16 параллельно плоскостилинзы 10. Нижняя плоскость донышкаотполирована до высокой чистоты ислужит нагревателем чувствительногоэлемента 24 и контактом при измерении толщины иммерсионного слоя между чувствительным элементом 24 и линзой 10. Величина вертикального давления стержня 16 на чувствительныйэлемент 24 при спекании его с линзойрегулируется грузом 25, который можно передвигать вдоль рычага 26, одинконец которого может поворачиватьсяна оси 27, а другой - опирается наверхнюю плоскость стержня 16, Нагревательная головка 4 установлена соосно с оптической осью микроскопа 3 и может перемещаться э вертикальном и горизонтальном направлениях. С этой целью поворотная ось 23 закреп-, лена в подшипниках на вертикальной каретке 28, а сидящая на нижнем конце оси 23 вилка 29 охватывает рычаг 30 и опирается на регулировочный,винт 31 на конце рычага 30. Рычаг30 закреплен в шаровой опоре 32 и при его повороте в вертикальной плоскости нагревательная головка 4 поднимается или опускается, а при повороте рычага 30 в горизонтальном направлении вилка 29 отводит нагреватель. ную головку 4 в сторону, Иммерсионнаялинза 10 опирается на контактный стержень, который соединен проводом с прибором 33, контролируюцим толщину слоя легкоплавкого стекла между активным элементом и линзой при спекании. Второй конец прибора подключенк стержню 16. Для охлаждения болометра после спекания предусмотрена кольцевая трубка 34 с отверстиями для подачи охлаждающего воздуха, расположенная соосно нагревательным спиралям 11 и 15.устройство работает следующим образом.Нагревательную головку 4 отводят в сторону из поля зрения микроскопа 3, Линзу 10 с нанесенным на ее поверхность иммерсионным слоем из легкоплавкого стекла устанавливают в гнезде манипулятора 2 и перемецают в поле зрения микроскопа 3 до тех пор, пока реперные метки на плоскости линзы 10, определяющие ее оптическую ось, не соэместят с перекрестьем экрана микроскопа 3, Активный элемент 24 помещают на плоскость линзы 10 и, двигая его с помощью специальной кисточки на плоскости линзы, также ориентируют по перекрестью экрана микроскопа 3, обеспечивая точное совмещение с оптической осью линзы, Включают электропитание нагревательной головки 4 и устанавливают ее э рабочее положение с помощью рычага 30. При этом медный корпус 13 нагревательной голоэки 4 садится на металлический корпус линзы 10, а донышко стержня 16 опускается на чувствительный элемент 24 и прижимает его к плоскости линзы 10 с усилением, определяемым т рузом 25. По истеченииустановленного времени, необходимогодля разогрева линзы 10 и чувствительного элемента 24 до температуры несколько ниже температуры размягчениястекла, на нагреватель подают дополнительное напряжение, Стержень 16разогревается до температуры на 1015 фС выше температуры размягчениястекла. Это тепло через активныйэлемент 24 передается на прилегающийк элементу слой стекла, которое размягчается и под действием груза 26 45 донышко стержня 16 вдавливает чувствительный элемент 24 в иммерсионный слой и осуществляется спекание. Толщина иммерсионного слоя стекла контролируется и регулируется с помощью прибора 33 (напримертерассметра) поскольку величина сопротивлен.я элемента 24 при температуре спекания известна, прибор 33 с достаточной точностью позволяет контролировать сопротивление, а следовательно и толщину иммерсионного слоя стекла. По достижении заданной величины сопротивления, которое определяет толщину слоя, прибор 33 отключает спирали 11 и 15 и включает подачу холодного воздуха в кольцевую трубку 34 для ограничения инерционного нагревания, Когда температура чувствительного элемента 24 станет на 10- .15 С ниже температуры плавления легкоплавкого стекла, подачу воздуха выключают, а нагревательную головку 4 поднимают и отводят в сторону. Далее цикл повторяется,Формула изобретения1, Устройство для изготовленияполупроводниковых приборов, преиму.щественно приемников излучения,содержащее станину с закрепленнымина ней предметным столом, соединенным с механизмом перемещения, нагревателем линзы, нагревателем активного элемента, манипулятор, микроскопи приборы контроля и подцержаниятемпературы, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью, повышения выходагодных приборов путем получения заданной равномерной толщины иммерсионного слоя, оно снабжено блоком контроля иммерсионного слоя в процессе спекания, соединенным с линзой и чагревателем активного элемента, выполненным в виде стержня, контактная поверхность которого параллельно фокуснойплоскости линзы, а нагреватель линзырасположен коаксиально нагревателю15 активного элемента и теплоизолированот него, при этом питание нагревателей выполнено независимым.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабженощо кольцевой замкнутой трубкой с отверстиями для подачи охлаждающего воздуха, расположенной соосно нагревателям.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции В 2296941,кл. Н 01 Ь 35/34, 1978.2. ТУ-Я 2 М 2.335.020. Устройстводля присоединения кристаллов с шариковыми выводами к подложкам микро"схем модель ЭМ(прототип).